Биотехника воспроизводства с основами акушерства
Биотехника воспроизводства: от анатомии до профилактики
Эта книга, разработанная для студентов-зоотехников, представляет собой всестороннее руководство по биотехнике воспроизводства сельскохозяйственных животных, охватывающее основы акушерства. Она начинается с детального рассмотрения анатомии и физиологии репродуктивной системы самок и самцов, включая описание наружных и внутренних половых органов, а также их функций. Особое внимание уделяется строению молочной железы, ее связи с репродуктивной системой и физиологии лактации.
Половые циклы и их регуляция
Далее в книге подробно рассматриваются половые циклы, их стадии и фазы, а также нейрогуморальная регуляция этих процессов. Описываются различные типы половых циклов, включая полноценные и неполноценные, а также их влияние на репродуктивную функцию. Обсуждаются особенности проявления половых циклов у разных видов сельскохозяйственных животных.
Технологии осеменения
Следующий раздел посвящен технологиям осеменения самок, включая естественное и искусственное осеменение. Рассматриваются различные методы искусственного осеменения, начиная от получения спермы и оценки ее качества до разбавления, хранения, транспортировки и осеменения самок. Отдельное внимание уделяется трансплантации эмбрионов, ее преимуществам, этапам и методам оценки жизнеспособности эмбрионов.
Физиология беременности и родов
В книге подробно излагаются основы биологии оплодотворения, физиологии беременности и родов. Рассматриваются стадии оплодотворения, продвижение половых клеток, факторы, влияющие на этот процесс, а также особенности формирования плодных оболочек и плаценты. Подробно описываются физиологические изменения в организме самки во время беременности, а также особенности содержания, кормления и эксплуатации беременных животных.
Патологии и профилактика
Отдельное внимание уделяется болезням и аномалиям молочной железы, включая агалактию, маститы, опухоли и другие патологии. Рассматриваются меры профилактики этих заболеваний, а также методы лечения. В заключительной части книги обсуждаются различные формы бесплодия, их классификация, причины и меры по предупреждению. Подробно рассматриваются организационные, агрономические, зоотехнические и ветеринарные мероприятия, направленные на повышение показателей воспроизводства стада.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» В. В. Землянкин Биотехника воспроизводства с основами акушерства Учебное пособие Кинель 2022 1
УДК 619:616-07 ББК 48я73 З53 Рекомендовано учебно-методическим советом Самарского ГАУ Рецензенты: д-р ветеринар. наук, проф. кафедры «Болезни животных и ветеринарно-санитарная экспертиза», ФГБОУ ВО Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова, А. М. Семиволос; д-р биол. наук, проф., зав. кафедрой «Биоэкология и физиология сельскохозяйственных животных», ФГБОУ ВО Самарский ГАУ, В. В. Зайцев Землянкин, В. В. З53 Биотехника воспроизводства с основами акушерства : учебное пособие / В. В. Землянкин. – Кинель : ИБЦ Самарского ГАУ, 2022. – 145 с. ISBN 978-5-88575-677-8 Учебное издание содержит сведения о физиологии размножения, технологиях искусственного и естественного осеменения, физиологии беременности и родов животных. В издании отражены современные представления о течении послеродового периода, развитии бесплодия и мерах борьбы с ними. Отдельным разделом представлены заболевания молочной железы. Учебное пособие предназначено для обучающихся по направлению подготовки бакалавриата 36.02.03 «Зоотехния». УДК 619:616-07 ББК 48я73 ISBN 978-5-88575-677-8 © ФГБОУ ВО Самарский ГАУ, 2022 © Землянкин В. В., 2022 2
Предисловие Биотехника воспроизводства с основами акушерства является базовой дисциплиной в рамках подготовки бакалавров по направлению 36.02.03 Зоотехния. Данная дисциплина основана на базовых концепциях и понятийном аппарате акушерства и гинекологии животных. По своей сути биотехника воспроизводства отражает исторический опыт поколений в вопросах организации и осуществления технологий размножения животных с некоторыми элементами ветеринарного акушерства, которые прямо или косвенно оказывают влияние на воспроизводство животных. Данное учебное издание позволит приобрести знания, отчасти умения и навыки по технологиям воспроизводства животных и обеспечения сохранности репродуктивного здоровья. Для реализации намеченной цели в учебном издании заложен принцип рассмотрения вопросов «от общего к частному». Первоначально происходит знакомство с анатомо-физиологическими особенностями функционирования органов размножения. На следующем этапе рассматриваются отдельные биотехнологии воспроизводства животных: естественное осеменение, искусственное осеменение и трансплантация эмбрионов. Дальнейшее обучение ориентировано на рассмотрение физиологии беременности и родов, что является основой для усвоения материалов по течению послеродового периода и развития бесплодия. Отдельным разделом представлены физиология и патология молочной железы, поскольку данный орган имеет тесную связь с работой органов репродукции. Наукой и практикой доказано влияние этих органов друг на друга, поэтому рассмотрение раздела в рамках данной дисциплины неслучайно. В животноводческой практике на протяжении последних двух десятилетий активно апробируются и внедряются новые методы биотехнологического контроля воспроизводительных функций (УЗИ-диагностика беременности, заболеваний органов репродукции и управления половой цикличностью), что ориентирует образовательный процесс на активное изучение и представление этих методик в учебных изданиях. Данные методы впервые изучены преимущественно зарубежными специалистами и в некоторой степени уже апробированы на животных отечественными учёными и практиками. Однако, сведения из литературных источников не всегда 3
имеют свободный доступ, а потому возникает дефицит информации столь важной для современного специалиста. В настоящем издании представлены сведения о передовом опыте управления процессами воспроизводства. Учебное издание разработано в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 36.03.02 Зоотехния, предназначено для подготовки к лабораторным работам, самостоятельной работе и к промежуточной аттестации по дисциплине «Биотехника воспроизводства с основами акушерства», включенной в учебный план подготовки зоотехнических специалистов. 4
1. Морфофизиологические особенности органов размножения животных 1.1. Особенности строения половой системы самок сельскохозяйственных животных Половая система самок животных состоит из наружных и внутренних половых органов. К наружным половым органам относятся половые губы (вульва), преддверие влагалища и клитор. Половые губы расположены вертикально между собой образуют половую щель (рис. 1). Каждая половая губа снаружи покрыта кожей, а изнутри слизистой оболочкой. Кожа половых губ тонкая и у большинства самок собрана в многочисленные мелкие складки. В коже находится много потовых и сальных желез. У коров, овец, коз и свиней дорсальный угол половой щели закруглен, а вентральный заострён. У кобылы, наоборот, верхний угол острый, а нижний закруглен. Преддверие влагалища – короткая мускульная труба, которая начинается от половой щели и заканчивающаяся у отверстия мочеиспускательного канала. У коров и в меньшей степени у свиней, овец и коз отверстие мочеиспускательного канала разделено поперечной складкой. Передняя часть ведет в мочеиспускательный канал, а задняя образует слепой мешок – дивертикул глубиной около 2 см. У кобыл дивертикул отсутствует. Непосредственно за отверстием мочеиспускательного канала на границе преддверия влагалища находится девственная плева – поперечная складка слизистой оболочки, выраженная у молодых кобыл и свиней. В боковых стенках преддверия влагалища заложены парные большие преддверные (вестибулярные) железы, которые у крупных животных величиной с фасолину, имеют выпуклую наружную поверхность. Секретом данных желёз увлажняется слизистая преддверия влагалища в период стадии возбуждения полового цикла. У лошадей в стенке преддверия имеется кавернозное образование, называемое луковицей преддверия, которое в период коитуса наполняется кровью и утолщается, обуславливая зияние половой щели (видна слизистая преддверия влагалища). 5
Рис. 1. Половые органы самок сельскохозяйственных животных: А – кобылы; Б – коровы; В – овцы; Г – свиньи; 1 – клитор; 2 – половые губы; 3 – отверстия протоков вентральных и дорсальных преддверных желез; 4 – преддверие влагалища; 5 – отверстие мочеиспускательного канала; 6 – девственная плева; 7 – влагалище (вскрыто); 8 – мочевой пузырь; 9 – влагалищная часть шейки матки; 10 – шейка матки; 11 – тело матки; 12 – специальная связка яичника; 13 – яичник; 14 – яйцепровод; 15 – рог матки (у лошади вскрыт левый рог, у коровы и овцы – правый); 16 – широкая маточная связка с проходящими в её толще артериями 6
Позади и с боков от отверстия мочеиспускательного канала расположены выводные протоки малых преддверных желёз, аналогичных уретральным железам самца. Но у собак преддверные железы отсутствуют. Клитор находится в вентральном углу половой щели в виде незначительного упругого возвышения, состоит из двух ножек, прикрепляющихся к седалищным буграм, и тела, оканчивающегося головкой. Головка клитора особенно хорошо развита у кобыл, имеет четко выраженное кавернозное тело и богата нервными окончаниями. К внутренним половым органам относят влагалище, матку, яйцепроводы и яичники. Влагалище, матка и яйцепроводы являются трубчатыми органами, состоящими из трёх слоёв: слизистого, мышечного и серозного. Влагалище берёт начало от преддверия влагалища до влагалищной части шейки матки, который находится в тазовой полости под прямой кишкой. У кобыл длина влагалища достигает 32 см, у коров – 30 см, у овец и коз – 12 см, а у свиней – 18 см. Влагалище является органом совокупления и служит выводным каналом матки при родах (родовой канал). У жвачных животных на нижней стенке влагалища непосредственно перед входом во влагалище несколько вправо и влево от срединной линии открываются гартнеровы ходы диаметром от 1,5 до 2 мм. В области перехода влагалища в матку полость влагалища расширяется, образуя вокруг влагалищной части шейки матки свод влагалища. Он хорошо выражен у кобыл, коров, тёлок, в меньшей степени у овец и коз. Совершенно отсутствует свод влагалища у свиней, поэтому влагалище у них узкое и без резких границ переходит в шейку матки. Слизистая оболочка влагалища не имеет желез и образует многочисленные продольные складки, у свиней они не выражены. Мышечная оболочка состоит из циркулярного и продольного слоев гладкой мускулатуры. Наружная оболочка (по ней подходят сосуды к влагалищу) окружает мускульный слой, она представлена соединительнотканной адвентицией. Краниальный конец влагалища покрыт брюшиной. Матка состоит из шейки, тела и рогов. У большинства домашних животных матка двурогая однораздельная (рис. 2). У кролика и других грызунов матка двойная, с двумя самостоятельными шейками, выступающими во влагалище (двурогая двураздельная). 7
а б Рис. 2. Схемы строения матки самок: а – двурогая однораздельная матка; б – двурогая двураздельная матка Шейка матки берёт начало от краниальной части влагалища, расположена между телом матки и влагалищем. По топографии шейка матки небеременного животного расположена в тазовой полости. У беременных животных она смещается ближе к брюшной полости и постепенно возвращается в тазовую полость в течении послеродовой инволюции половой системы. Вход в матку со стороны её тела называется внутренним устьем, а со стороны влагалища – наружным устьем. Устья сообщаются через канал шейки матки, который открывается только во время стадии возбуждения полового цикла, родов и при патологических процессах в половой системе (эндометриты, субинволюции матки, фолликулярные кисты яичников). У коров шейка матки имеет длину 8-15 см, диаметр 3-6 см, у телок шейка матки от 5 до 7 см длиной и диаметром 2,5-3 см. Каудальный край шейки матки имеет выступающую часть в виде розетки у крупного рогатого скота и кобыл, а у овец и коз имеет форму рта рыбы, что важно учитывать во время введения инструментов для искусственного осеменения. У свиней выступающая часть шейки матки отсутствует, что благоприятно сказывается на введении инструментов для осеменения. Канал шейки матки у кобыл не имеет чрезмерно выраженной складчатости слизистой оболочки, тогда как у свиней, коров, овец и коз выражена поперечная складчатость слизистой канала шейки матки. У жвачных животных складки имеют коническую форму с вершинами, направленными к наружному устью, что препятствует введению в канал шейки инструментов для искусственного осеменения. У свиней поперечные складки слизистой оболочки 8
имеют валиковидную форму с вершинами, направленными к основанию валиков противоположной стороны. Такая структура складок формирует извилистый характер канала шейки матки, что несколько затрудняет введение инструментов. Длина шейки матки у овец, коз и кобыл достигает 5-7 см, а у свиней 12-20 см. Тело матки находится между шейкой и рогами, у различных животных оно выражено по-разному. По сравнению с шейкой тело матки более мягкое. У коров, буйволиц, овец, коз, верблюдиц и свиней оно выражено слабо, так как не служит плодовместилищем, длина его 2-3 см. У собак тело матки узкое, короткое, но сравнительно отчетливо выражено. У кобыл и ослиц оно хорошо выражено. Тело матки у них достигает длины 10-15 см, ширины 7-12 см, толщины 1-1,5 см и является плодовместилищем. У небеременных коров, овец и коз тело матки находится в тазовой полости (на переднем крае лонных костей), а у кобыл и свиней преимущественно в брюшной полости. Рога матки берут начало от тела матки и у разных животных имеют разную длину и форму. У самок сельскохозяйственных животных два рога: левый и правый. Длина рогов матки у коров составляет 16-20 см (у старых рожавших животных один из рогов длиннее другого), у овец и коз – 10-15 см, у кобыл – 15-25 см. У свиней рога матки достигают длины 100-200 см и ширины 2-3 см. Диаметр рогов матки кобыл 3-7 см, коров 3-4 см, овец и коз 1,5-2 см, свиней 2-3 см. Длина и ширина рогов матки может зависеть от возраста, породы, уровня кормления, условий содержания и общего физиологического состояния. У самок крупного рогатого скота вблизи тела матки рога плотно соприкасаются друг с другом, формируя межроговой желоб длиной около 8-10 см. Межроговой желоб прощупывается рукой через прямую кишку и имеет значение в диагностике беременности или бесплодия. Место раздвоения рогов называется бифуркацией матки. От бифуркации рога разветвляются и тянутся в направлении к брюшной полости имитируя форму бараньих рогов (рис. 1). У кобыл рога матки плоские, лентовидные и дугообразно изогнуты в стороны, у свиней – длинные петлевидные, по форме напоминают тонкий кишечник. Тело и рога матки в своей структуре имеют слизистую, 9
мышечную и серозную оболочки. Слизистая оболочка (эндометрий) выстлана однослойным мерцательным эпителием, ворсинки которого направлены в сторону влагалища. У жвачных животных на слизистой тела и рогов матки имеются карункулы (возвышения слизистой), которые в теле матки локализованы беспорядочно, а в рогах в виде продольных рядов. У небеременных коров карункулы достигают длины 15-17 мм, ширины 6-9 мм и высоты 2-4 мм. Их количество находится в пределах 86-126, а у овец – 88-110. У коров карункулы выпуклые и овальной формы, у овец и коз слегка вогнутые и округлой формы. Карункулы имеют углубления – крипты, в которые во время беременности погружаются ворсинки сосудистой оболочки (хориона) плода. Размеры карункулов и крипт увеличиваются с увеличением сроков беременности. Слизистая оболочка матки свиней и кобыл не имеет карункулов, а её поверхность гладкая. Мышечная оболочка (миометрий) состоит из циркулярного и продольного слоёв. Между слоями мускулатуры находится богатый сосудами и нервами сосудистый слой. Серозная оболочка (периметрий) образует наружный слой стенки матки и переходит на шейку и широкие маточные связки. Яйцепроводы (маточные трубы) представлены парными извитыми полыми трубками. Длина яйцепроводов у кобыл, коров и свиней достигает 20-30 см, у овец и коз 10-15 см. Различают брюшной и маточный отделы. Брюшной более широкий и начинается воронкообразным расширением. Неровные зубчатые края воронки называются бахромкой яйцепровода, которая местами срастается с яичником. Вблизи от рога матки яйцепровод сужается, выпрямляется и без резких границ открывается в вершину рога матки. У лошадей яйцепровод заканчивается сосочкообразным выступом. В стенке яйцепровода различают три слоя: слизистую, мышечную и серозную оболочки. Слизистая оболочка образует многочисленные, сильно развитые складки, покрытые цилиндрическим мерцательным эпителием, реснички которого направляют ток жидкости в сторону матки. Мышечный слой является продолжением мускульного слоя матки, состоит из двух слоёв гладкой мускулатуры. Наружный слой с примесью косых пучков располагается продольно, внутренний (циркулярный) окружает яйцепровод. Яичники относят к парным органам, в которых происходит 10